Способ и устройство для интенсификации добычи углеводородов из буровых скважин
Формула / Реферат
1. Способ интенсификации добычи углеводородов из углеводородсодержащего пласта, содержащий следующие стадии, на которых
размещают скважинный нагревательный элемент в скважине;
нагревают углеводородсодержащий пласт нагнетанием нагретого газа в ствол скважины;
создают серию импульсов давления в стволе скважины посредством приведения жидкости в контакт со скважинным нагревательным элементом для превращения жидкости в газ так, чтобы в результате расширения газа генерировался импульс давления; и
герметизируют ствол скважины выше скважинного нагревательного элемента так, чтобы импульсы давления направлялись в углеводородсодержащий пласт.
2. Способ по п.1, в котором жидкость мгновенно превращается в газ под действием источника тепла.
3. Способ по п.1, в котором по меньшей мере часть нагретого газа содержит продукты сгорания.
4. Способ по п.1, в котором по меньшей мере часть нагретого газа содержит синтетический газ.
5. Способ по п.1, в котором по меньшей мере часть нагретого газа содержит водород.
6. Способ по п.1, в котором жидкость содержит воду.
7. Способ по п.1, в котором при мгновенном превращении жидкости в газ образуется водород.
8. Способ по п.7, в котором жидкость содержит воду и образующую водород добавку.
9. Способ по п.8, в котором образующая водород добавка представляет собой пероксид.
10. Устройство для интенсификации добычи углеводородов из углеводородсодержащего пласта, содержащее
источник нагретого газа, имеющий выпуск для нагретого газа, сообщенный со стволом скважины в углеводородсодержащем пласте,
скважинный нагревательный элемент, расположенный в стволе скважины,
источник жидкости, снабженный регулирующим клапаном, направляющим жидкость на скважинный нагревательный элемент для создания импульса давления в стволе скважины мгновенным превращением жидкости в газ, и
герметизирующий элемент, расположенный в стволе скважины, который герметизирует внутреннюю поверхность ствола скважины выше выпуска для нагретого газа и скважинного нагревательного элемента, для герметизации нагретого газа и импульса давления внутри ствола скважины.
11. Устройство по п.10, дополнительно содержащее колонну насосно-компрессорных труб, размещенную в стволе скважины, при этом герметизирующий элемент содержит пакер.
12. Устройство по п.10, в котором источник нагретого газа содержит работающий на выхлопных газах нагреватель, соединенный с трубопроводом в стволе скважины.
13. Устройство по п.12, в котором нагретый газ содержит продукты сгорания из работающего на выхлопных газах нагревателя.
14. Устройство по п.10, в котором нагретый газ содержит по меньшей мере один газ из диоксида углерода, монооксида углерода и водорода.
15. Устройство по п.10, в котором жидкость содержит воду.
16. Устройство по п.15, в котором вода содержит образующую водород добавку.
17. Устройство по п.15, в котором образующая водород добавка представляет собой пероксид.
18. Устройство по п.10, в котором жидкость образует водород при ее мгновенном превращении в газ.

Текст
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДОБЫЧИ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ БУРОВЫХ СКВАЖИН Способ интенсификации добычи углеводородов из углеводородсодержащего пласта содержит стадии нагрева углеводородсодержащего пласта нагнетанием нагретого газа в ствол скважины,генерирования серии импульсов давления в стволе скважины путем мгновенного превращения жидкости в газ и направления импульсов давления в углеводородсодержащий пласт. Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу и устройству для интенсификации добычи углеводородов из подземных пластов, например интенсификации добычи тяжелой нефти вторичным методом из пластовых резервуаров тяжелой нефти и извлечения битума из залежей нефтеносных песков. Уровень техники В некоторых скважинах, таких как скважины, из которых добывают тяжелую нефть или битум, добыча может быть повышена с использованием тепла путем парогравитационного дренажа. В еще одном способе, таком как описанный в патенте США 7644759 (на имя Davidson), озаглавленном "Повышение скоростей течения через пористые среды", применяют холодную жидкость для импульсного воздействия на скважинную жидкость в окружающей материнской породе для повышения скорости течения жидкостей. Сущность изобретения Согласно одному аспекту изобретения создан способ интенсификации добычи углеводородов из углеводородсодержащего пласта, содержащий стадии нагревания углеводородсодержащего пласта нагнетанием нагретого газа в ствол скважины, создания серии импульсов давления в стволе скважины путем мгновенного превращения жидкости в газ и направления импульсов давления в углеводородсодержащий пласт. Согласно еще одному аспекту изобретения жидкость может быть подвергнута мгновенному превращению в газ с помощью источника тепла. Источником тепла может быть нагретый газ. Жидкость может контактировать с теплопередающей поверхностью, которая нагрета горячим газом. Источник тепла может содержать источник теплоты сгорания, расположенный на поверхности и соединенный с трубопроводом для передачи тепла в ствол скважины. Источник тепла может содержать скважинный источник тепла, поверхностный источник тепла или оба из них. Согласно еще одному аспекту изобретения по меньшей мере часть нагретого газа может содержать продукты сгорания или синтетический газ. Согласно еще одному аспекту изобретения жидкость может содержать воду и может содержать образующую водород добавку. Образующая водород добавка может представлять собой пероксид. Согласно еще одному аспекту изобретения способ содержит нагнетание нагретых газов в ствол скважины для снижения вязкости нефти. Нагретые газы могут быть образованы по меньшей мере частично из выхлопных газов нагревательной установки, такой как реактивно-двигательная установка, использующая в качестве топлива пропан или природный газ. Выхлопные газы являются предпочтительными, так как они содержат диоксид углерода, который может быть применен для повышения плотности в градусах Американского Нефтяного Института (АНИ) скважинных углеводородов. Когда пласт прогревается нагретым газом, вязкость углеводородов снижается. Повышением АНИ-плотности и снижением вязкости можно интенсифицировать добычу углеводородов. Для интенсификации добычи углеводородов в ствол скважины предпочтительно нагнетают влажный пар/воду в импульсном режиме. Предпочтительно каждая часть процесса является контролируемой. Например, импульсный режим можно регулировать на основе конструкции и длины выпускного канала. Согласно еще одному аспекту изобретения создано устройство для интенсификации добычи углеводородов из углеводородсодержащего пласта, содержащее источник нагретого газа, сообщенный со стволом скважины в углеводородсодержащем пласте, скважинный нагревательный элемент в стволе скважины и источник жидкости, регулируемый клапаном, который направляет жидкость на скважинный нагревательный элемент для создания импульса давления в стволе скважины мгновенным превращением жидкости в газ. В стволе скважины расположен герметизирующий элемент, который удерживает источник нагретого газа и импульса давления в стволе скважины. Согласно еще одному аспекту изобретения устройство может содержать колонну насоснокомпрессорных труб, размещенную в стволе скважины, при этом герметизирующий элемент может содержать пакер. Согласно еще одному аспекту изобретения источник нагретого газа может содержать работающий на выхлопных газах нагреватель, который соединен с трубопроводом в стволе скважины. Нагретый газ может содержать продукты сгорания из работающего на выхлопных газах нагревателя. Устройство может дополнительно содержать скважинный нагреватель для нагревания нагретого газа. Согласно еще одному аспекту изобретения скважинный нагревательный элемент может представлять собой теплопередающую поверхность. Теплопередающая поверхность может быть нагрета источником нагретого газа или скважинным нагревательным элементом. Согласно еще одному аспекту изобретения нагретый газ может содержать по меньшей мере один газ из диоксида углерода, монооксида углерода и водорода. Жидкость может образовывать водород, когда подвергается мгновенному превращению в газ. Жидкость может содержать воду, и вода может содержать образующую водород добавку, такую как пероксид. В одном варианте исполнения способ может быть назван "Импульсно-резонансным термическим процессом нагнетания синтетического газа". Однако будет понятно, что могут быть применены вариации этого способа. Например, частота импульсов может не соотноситься с резонансной частотой углеводо-1 024367 родсодержащего пласта при всех обстоятельствах и могут быть использованы другие газы помимо синтетического газа. Температуру и теплосодержание выхлопных газов предпочтительно регулируют для соответствия проектным рабочим характеристикам, определенным данными параметрами и ориентированным на максимальную производительность. До выхода в месте расположения скважинного импульсного инструмента выхлопные газы могут проходить через скважинный нагреватель, который повышает их температуру перед их прохождением через выхлопные отверстия скважинного импульсного инструмента. Обработанные вода/пар могут быть введены на сторону выхлопа для усиления поглощения окружающим скважину пластом в качестве теплопередающей среды и для использования характеристик расширения пара (высокотемпературного пара). Это введение предпочтительно проводят в стволе скважины в месте выхода горячего газа с использованием скважинного импульсного инструмента. Частоту импульсов, генерируемых импульсно-струйной установкой, предпочтительно регулируют на основе температуры и амплитуды для регулирования магнитуды волнового колебания. Цель этого состоит в достижении проникновения внутрь пласта и создании течения к эксплуатационной скважине. В этом процессе может быть использован контакт с подошвенной водой, как средой для переноса энергии волнового колебания, предпочтительно в горизонтальной скважине, для оптимизации добычи. Предпочтительно рассчитывают звуковую частоту согласно геомеханическим методам и испытаниям для обеспечения сохранения целостности покрывающей породы. Пропан или природный газ, как основной источник топлива, вместе с вторичным источником топлива и его побочными продуктами используют как растворитель для растворения газов сообразно характеристикам пласта. Они могут варьироваться в зависимости от скорости нагнетания, настройки частоты циклов и т.д. и дополнительного нагнетания пополняющего газа для соответствия производственным условиям добычи. Температуру можно регулировать действиями на поверхности и/или действиями под землей с использованием электронного нагревательного элемента, размещенного внутри колонны труб. Согласно еще одному аспекту изобретения нагнетаемые текучие среды повышают продуктивность скважины тем, что модифицируют тяжелую нефть или битум на месте, производя изменения углеродной цепи, которые будут достигаться в результате термического крекинга. Также могут быть созданы условия для каталитического крекинга при нагнетании в ствол скважины раствора катализатора с использованием скважинного импульсного инструмента. Нагнетаемые вода или пар могут быть использованы в качестве теплопередающей среды для повышения подвижности нефти или битума, протекающих к эксплуатационной скважине, при приведении влажного пара или воды в стволе скважины в непосредственный контакт с высокотемпературными газами, которые образуются при использовании скважинного импульсного инструмента. При этом характеристики расширения пара используются для пульсирующего перемещения нефти при расширении естественных трещин в подземном пласте без ущерба целостности покрывающей породы. Конфигурацию скважины "носок к пятке" ("вертикальная инжекция - горизонтальная добыча") предпочтительно используют для лучшего сохранения на месте модифицирования при вертикальных или горизонтальных нагнетательных скважинах и горизонтальных эксплуатационных скважинах. Это преимущество было продемонстрировано в известных способах интенсификации добычи нефти и может быть приспособлено для соответствия требуемым эксплуатационным параметрам и результатам. Способ может быть использован в отношении пластов, содержащих, но не ограничивающихся таковыми, следующие: пласты с высоковязким битумом или тяжелой нефтью, пласты с подвижной подошвенной водой, пласты с серьезными проблемами относительно целостности покрывающей породы, пласты с глубинами не свыше 1100 м, пласты с узкой или ограниченной продуктивной частью пласта свыше б метров, пласты с истощением механизма, вызывающего истечение нефти из пласта, для добычи тяжелой нефти и пласты для традиционной добычи нефти Краткое описание чертежей Эти и другие признаки станут более понятными из нижеследующего описания со ссылками на сопроводительные чертежи, причем чертежи приведены только для иллюстрации и не предполагают ограничения. На чертежах показано следующее: фиг. 1 представляет схему наземных компонентов устройства для интенсификации добычи углеводородов вторичным методом; фиг. 2 представляет вертикальный вид сбоку в разрезе скважинных компонентов устройства для интенсификации добычи углеводородов; фиг. 3 представляет вертикальный вид сбоку в разрезе термостойкого пакера; фиг. 4 представляет вертикальный вид сбоку в разрезе колонны насосно-компрессорных труб,вставленных в термостойкий пакер; фиг. 5 представляет иллюстрацию способа интенсификации добычи углеводородов; фиг. 6 представляет схему буровой площадки с пятью скважинами, включающими в себя одну продуктивную скважину; фиг. 7 представляет схему буровой площадки с семью скважинами, включающими две продуктивные скважины. Подробное описание изобретения На фиг. 1 показан вариант реализации способа интенсификации добычи углеводородов из углеводородсодержащего пласта 12. Термин "углеводородсодержащий пласт" используют здесь для описания геологической формации, которая содержит жидкие углеводороды. В частности, описываемый здесь способ предназначен для интенсификации добычи из пластов, которые содержат тяжелую нефть или битум, поскольку для интенсификации добычи более легких форм углеводородов использование способа не потребовалось бы или было бы неэкономичным. Способ состоит в непрерывном нагнетании горячего газа с периодическими энергетическими импульсами. Как показано, ствол 14 скважины пробурен в углеводородсодержащий пласт 12. Как будет описано ниже, в предпочтительном варианте исполнения эта скважина не предполагается быть продуктивной. Углеводородсодержащий пласт 12 нагревают нагнетанием нагретого газа в ствол 14 скважины. Когда это происходит, в стволе 14 скважины создают серию импульсов давления путем мгновенного превращения жидкости в газ таким образом, что импульсы давления представляют собой импульсы давления, направленные в углеводородсодержащий пласт 12. В изображенном варианте исполнения нагретый газ получают на первой платформе 16 и направляют в ствол 14 скважины. Газы в стволе скважины предпочтительно содержат монооксид углерода и/или диоксид углерода, как, например, они могли бы присутствовать как продукт сгорания, и водород. Синтетический газ, который представляет собой смесь газов, содержащую монооксид углерода и водород, и также может включать диоксид углерода и другие компоненты, и поэтому может быть использован в способе. Синтетический газ может быть образован разнообразными способами, такими как паровой риформинг природного газа или жидких углеводородов для получения водорода, газификация угля, биомассы и в установках некоторых типов для газификации отходов с производством электроэнергии. Название происходит от его применения в качестве промежуточных продуктов в создании синтетического природного газа и для получения аммиака или метанола. Однако для целей описываемого в данный момент способа синтетический газ не используют как таковой. Вместо этого используют смесь для нагревания пласта, снижения вязкости и по меньшей мере частичного модифицирования углеводородов в пласте 12. Углеводороды модифицируются воздействием нагревания и водорода, приводящим к термическому крекингу, при этом монооксид углерода и/или диоксид углерода повышают АНИ-плотность жидких углеводородов. В результате значительно облегчается добыча жидких углеводородов из продуктивных скважин. Как изображено, нагретый газ получают с использованием нагревателя 20, в котором сжигают, например, пропан, природный газ или другие углеводороды, и воздух для горения подают с помощью вентилятора 22 и необязательной подачи кислорода 24. Нагреватель 20 может быть подобен реактивному двигателю. Вторичный нагреватель 29, питанием для которого может быть, например, ацетилен, используют для повышения температуры и удаления любого кислорода в ходе процесса горения перед нагнетанием в ствол 14 скважины. Дополнительный синтетический газ или другие компоненты могут быть поданы из дополнительного источника 30 перед нагнетанием. Может происходить некоторое охлаждение,и для обеспечения достижения желательной температуры также может быть использован скважинный нагреватель 31, показанный на фиг. 2, такой как электрический, каталитический нагреватель или камера сгорания. Нагревателем 31 можно было управлять с помощью управляющего устройства 86, показанного на фиг. 1. Реальная температура будет зависеть от пласта и добываемых углеводородов. Однако для целевой температуры в стволе скважины от 300 до 340 С температура на поверхности может быть в диапазоне от 500 до 570 С. Падение может быть обусловлено главным образом энергией, необходимой для мгновенного превращения воды в пар. В описываемом способе в ствол скважины нагнетают продукты сгорания, тогда как водородный компонент образуется из водной системы, как будет описано ниже. В альтернативном варианте может быть образована смесь диоксида углерода/монооксида углерода и водорода, такая как синтетический газ, и закачана непосредственно после нагревания. Будет понятно, что реальный состав нагретого газа может варьироваться в зависимости от углеводородсодержащего пласта и предпочтений пользователя. В дополнение к нагретому газу на пласт 12 также воздействуют импульсами давления. Их предпочтительно создают мгновенным превращением воды в пар в стволе скважины для создания давления пара. Как показано на фиг. 1, воду нагнетают из источника 40 воды насосом 42, размещенным на второй платформе 43, в ствол 14 скважины после предварительного нагревания с помощью теплообменника 26. Как показано на фиг. 2, вода превращается в пар в стволе скважины, когда она приходит в контакт с источником тепла. Как изображено, вода выбрасывается из сопел 44 или отверстий в гибкой насоснокомпрессорной трубе 76 малого диаметра на теплопередающую поверхность, которая, как изображено,представляет собой серию перегородок 46. Перегородки 46 предпочтительно нагревают потоком 48 нагретого газа. Вода также может частично или полностью превращаться в пар, когда она приходит в контакт с нагретым газом 48. Будет понятно, что для инициирования мгновенного превращения воды в пар могут быть применены различные конструкции. Например, теплопередающая поверхность может принимать разнообразные формы для оптимизации процесса вне перегородок 46. Альтернативно, перегородки 46 могут быть нагреты другими источниками кроме нагретого газа 48, такими как скважинный источник тепла. Известны скважинные парогенераторы, но могут быть также использованы другие конструкции. Однако парогенератор любой конструкции должен быть способен вызывать мгновенное превращение воды в пар. В этом контексте "мгновенное превращение" означает превращение достаточных количеств воды в пар со скоростью, достаточной для создания импульса давления. Когда вода превращается в пар,резко возрастает объем. Если это происходит с достаточно высокой скоростью, может быть заполнена забойная зона скважины, и может быть создан импульс давления в пласт. Повышение давления предпочтительно является достаточно быстрым и имеющим достаточную интенсивность, чтобы оно могло создать в пласте продольную волну. Для достижения необходимого импульса давления пар должен быть образован в пределах очень короткого периода времени. Соответственно этому предпочтительно образовывать пар в стволе скважины. В дополнение к образованию пара мгновенно испаряющаяся вода также может быть использована для образования водорода, который используют в термическом крекинге углеводородов. Соответственно этому, нагнетаемая в ствол скважины вода предпочтительно содержит добавку, такую как пероксид, который содействует образованию водорода. Нагнетаемые вода или пар будут использованы как теплопередающая среда и как средство, способствующее повышению подвижности битума, протекающего в продуктивную скважину, приведением влажного пара или воды в стволе скважины в непосредственный контакт с высокотемпературными газообразнымитекучими средами. Характеристики расширения пара обеспечивают пульсирующее перемещение нефти благодаря расширению естественных трещин без причинения ущерба целостности покрывающей породы. В дополнение, повышение давления будет влиять на поверхностное натяжение жидких углеводородов и поэтому побуждать жидкие углеводороды к высвобождению из углеводородсодержащего пласта. Для лучшего сохранения на месте модифицирования предпочтительно используют конфигурацию "носок к пятке" с вертикальными или горизонтальными нагнетательными скважинами и горизонтальными продуктивными скважинами, как более подробно будет обсуждено ниже. Модифицирование сохраняют перемещением нефти на короткие расстояния. Импульсы давления могут быть созданы с регулярными или нерегулярными интервалами в непрерывном режиме или группами. Частоту импульсов давления можно регулировать клапаном 50. Частоту и интенсивность импульса давления регулируют временным режимом и продолжительностью открывания клапана 50. Тепло, необходимое для поддержания процесса, может быть определено на основе частоты и интенсивности импульса давления или, другими словами, объемом воды, подвергаемой мгновенному испарению, и разностью температур между температурой воды и целевой температурой пара. В некоторых обстоятельствах может быть выгодным создание импульсов при резонансной частоте углеводородсодержащего пласта 12. Это приводит к более глубокому проникновению в пласт и усилению течения в продуктивную скважину. Резонанс возникает, когда частота созданных в стволе скважины импульсов соответствует частоте колебаний пласта в его естественном состоянии, и позволяет создать импульсы в пласте с максимальной амплитудой. Распространение волны давления является пропорциональным показателю скорости изменения гидростатического давления в пласте (пьезопроводности). Проницаемость, пористость, общая сжимаемость и вязкость нефти представляют собой важные параметры дальности распространения импульса. При резонансной частоте проникновение импульса в пласт увеличивается, и усиливается близкодействующее повышение подвижности текучих сред. Максимальная амплитуда импульсов делает актуальным вопрос геомеханической целостности покрывающей породы во избежание повреждения покрывающей породы, которое может происходить при ее резонансной частоте. Частоту предпочтительно следует рассчитывать согласно геомеханическим методам и испытаниям для обеспечения того, что сохранится целостность покрывающей породы. Предполагается, что импульсы давления будут создаваться в регулярной последовательности при частоте около одного в секунду или менее, например, между 0,1-1 Гц. Однако реальная частота может быть более высокой или более низкой,чем этот диапазон, в зависимости от характеристик пласта. Продольная волна подобна землетрясению - резкому ударному изменению давления в массиве пород. Импульсы давления должны содействовать добыче текучей среды, но не должны превышать давление гидравлического разрыва пласта. Другие факторы, которые определяют давление, включают в себя пластовое давление, давление нагнетания в пласт, давление вышележащей породы и давление подстилающих пород. Давление импульса снижается по мере охлаждения пара и рассеяния его в пласте 12. Скорость снижения будет зависеть от пласта, и это представляет собой один фактор, который принимают во внимание при определении частоты импульсов. Фоновое давление или давление между импульсами предпочтительно определяется главным образом давлением нагретого газа, которое должно быть больше, чем давление в стволе скважины, для обеспечения дальнейшего прохождения нагретого газа в ствол 14 скважины. Предпочтительно оно является настолько низким, насколько это возможно. Как показано на фиг. 5, этим снижают вероятность создания импульсами давления и выхлопными газами сквозных каналов через пласт, таких как через подошвенную воду в подстилающей породе 98. Вместо этого подошвенная вода 54 может быть использована в качестве среды для передачи энергии импульсов давления. На фиг. 3 показан вариант исполнения, в котором устройство устанавливают в стволе скважины с размещением термостойкого пакера 70 на обсадной колонне 72. Как показано на фиг. 4, в термостойкий пакер 70 вставляют колонну 74 насосно-компрессорных труб. Термостойкий пакер 70 имеет пробку 75,которая в этом месте закрыта. Как показано на фиг. 2, в колонну 74 насосно-компрессорных труб через сальник 74 вводят гибкую насосно-компрессорную трубу 76малого диаметра с отверстием 80 для прохода через него нагретых газов, которая выталкивает пробку 75 и открывает проход для нагретого газа 48. Гибкая насосно-компрессорная труба 76 малого диаметра может быть использована для введения в нее линий контрольно-измерительных приборов, водопровода 82 и других питающих трубопроводов. В альтернативном варианте водопровод 82 может быть проложен снаружи гибкой насосно-компрессорной трубы 76 малого диаметра и проходит через отверстие в сальнике 78. Дополнительный скважинный нагревательный элемент может составлять часть колонны насосно-компрессорных труб вокруг гибкой насосно-компрессорной трубы 76 малого диаметра (не показан). Как показано на фиг. 1, линии контрольноизмерительных приборов могут быть подсоединены к датчикам 84 температуры и давления и также могут подавать регулирующие сигналы на клапан 50. Показания датчиков принимаются, и регулирующие сигналы посылаются управляющим устройством 86, которое предпочтительно размещают на поверхности, как показано на фиг. 1. Будет понятно, что вышеприведенное описание представляет один пример скважинного оборудования, которое может быть применено для нагнетания нагретого газа с созданием импульсов давления в стволе скважины, и квалифицированными специалистами в данной области техники могут быть выполнены модификации или другие компоновки. Как показано на фиг. 5, способ предпочтительно используют в конфигурации носок к пятке, при этом проводят стимуляцию нагнетательной скважиной 62 в сторону забоя 90 горизонтального ствола 66 продуктивной скважины 60. Нагретый газ, пар и импульсы давления представлены "облачками" 92 и вводятся, как обсуждено выше. Способ обеспечивает более легкое протекание углеводородов в зоне 94 в горизонтальный ствол 66, где их выкачивают на поверхность. Как показано, способ применяют ниже покрывающей породы 96 и выше подстилающей породы 98. Необходимо принимать меры предосторожности, чтобы не повредить покрывающую породу 96. В дополнение, регулируют давление во избежание любых проблем с герметизацией покрывающей породы, в которую улетучивается сжатый газ из углеводородсодержащего пласта 12, и чтобы избежать также создания каналов в подошвенную воду в подстилающей породе 98 или на ней, что привело бы к усиленному притоку воды и скорее извлечению ее, нежели углеводородов. Как показано на фиг. 6, способ может быть использован в схеме размещения с пятью скважинами то есть горизонтальной продуктивной скважиной 60, двумя нагнетательными скважинами 62 и двумя наблюдательными скважинами 64. Горизонтальная продуктивная скважина 60 была бы пробурена с взятием керна до бурения горизонтального участка 66 скважины. Цель этого состоит в обеспечении правильного местоположения изгиба на горизонтальный участок у дна продуктивной зоны и гарантирования использования естественного растрескивания во время добычи. Нагнетающие скважины 62 были пробурены в верхнюю часть продуктивной зоны. Все скважины были освоены с использованием инструкций теплового каротажа и оснащены оборудованием для скважинного мониторинга (не показано), чтобы помогать в оценке динамики эксплуатации пласта и стабильности добычи. Хотя описан пример с пятью скважинами, могут быть также применены другие схемы расположения скважин. Например, на фиг. 7 показана еще одна конфигурация "носок к пятке" с двумя продуктивными скважинами 60, тремя нагнетательными скважинами 62 и тремя наблюдательными скважинами. На фиг. 6 показаны две нагнетательные скважины 62, размещенные внутри зоны, рассчитанной для обеспечения сообщения между двумя скважинами. Одна нагнетательная скважина 62 была смещена на расстояние и на угол, чтобы обеспечить увеличенные оптимальные параметры доставки на основе требований к определению границ пласта. Они были предварительно определены моделированием пласта. Две наблюдательных скважины 64 были также освоены с использованием данных теплового каротажа. Установки для работы нагнетательных скважин были спроектированы для соответствия разрешению властей с использованием утвержденных технологических норм. Нормативные инструкции были разработаны во время фазы анализа эксплуатационных опасностей при проектировании и включены в способ. Практические выгоды и преимущества, которые могут быть реализованы, включают, но не ограничиваются таковыми, следующее. 1. Повышенная добыча нефти благодаря эффективному ослаблению негативного влияния неоднородности вследствие как применения конфигурации "носок к пятке", так и технологии пульсирующего нагнетания. 2. Модифицирование на месте благодаря достигаемой высокой температуре в сочетании с действием водорода, когда синтетический газ содержит водород. 3. Увеличение возможностей управления процессом не только регулированием общей скорости нагнетания и состава нагнетаемого пара, но также регулированием параметров "импульсной волны" в связи с производительностью добычи нефти. 4. Значительное сокращение потребления топливного газа для образования пара и эффективное использование любых выделяющихся побочных продуктов, которые повторно вовлекаются в процесс. 5. Значительно улучшенные проектные экономические показатели, так как добыча с использованием Импульсно-резонансного термического процесса нагнетания синтетического газа оценивается как почти на 65% более эффективная, чем другие известные технологии, и как капитальные, так и эксплуатационные затраты оцениваются как значительно меньшие, чем в сравнимых проектах этой природы. 6. Огромное сокращение потребления воды благодаря использованию обеих характеристик, включающих теплопередающую среду и расширение пара, для оптимизации добычи по оценке продуктивности пласта, модифицированию или проведению необходимых регулировок для интенсификации добычи без остановки технологических операций. В настоящем описании слово "содержащий" применяют в его неограничивающем смысле для указания, что включены объекты, следующие за словом, но объекты, конкретно не упомянутые, не исключаются. Ссылка на элемент в единственном числе не исключает возможности использования нескольких элементов, если только контекст четко не оговаривает, что имеется один и только один из элементов. Нижеследующие пункты формулы изобретения следует понимать как содержащие все, что конкретно проиллюстрировано и описано выше, что является концептуально эквивалентным и что может быть очевидно замещено. Квалифицированным специалистам в данной области техники понятно, что разнообразные адаптации и модификации описанных вариантов исполнения могут быть выполнены без выхода за объем формулы изобретения. Иллюстрированные варианты исполнения были изложены только как примеры и не должны толковаться как ограничение изобретения. Должно быть понятно, что в объеме пунктов формулы изобретения изобретение может быть реализовано на практике иначе, чем конкретно проиллюстрировано и описано. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ интенсификации добычи углеводородов из углеводородсодержащего пласта, содержащий следующие стадии, на которых размещают скважинный нагревательный элемент в скважине; нагревают углеводородсодержащий пласт нагнетанием нагретого газа в ствол скважины; создают серию импульсов давления в стволе скважины посредством приведения жидкости в контакт со скважинным нагревательным элементом для превращения жидкости в газ так, чтобы в результате расширения газа генерировался импульс давления; и герметизируют ствол скважины выше скважинного нагревательного элемента так, чтобы импульсы давления направлялись в углеводородсодержащий пласт. 2. Способ по п.1, в котором жидкость мгновенно превращается в газ под действием источника тепла. 3. Способ по п.1, в котором по меньшей мере часть нагретого газа содержит продукты сгорания. 4. Способ по п.1, в котором по меньшей мере часть нагретого газа содержит синтетический газ. 5. Способ по п.1, в котором по меньшей мере часть нагретого газа содержит водород. 6. Способ по п.1, в котором жидкость содержит воду. 7. Способ по п.1, в котором при мгновенном превращении жидкости в газ образуется водород. 8. Способ по п.7, в котором жидкость содержит воду и образующую водород добавку. 9. Способ по п.8, в котором образующая водород добавка представляет собой пероксид. 10. Устройство для интенсификации добычи углеводородов из углеводородсодержащего пласта,содержащее источник нагретого газа, имеющий выпуск для нагретого газа, сообщенный со стволом скважины в углеводородсодержащем пласте,скважинный нагревательный элемент, расположенный в стволе скважины,источник жидкости, снабженный регулирующим клапаном, направляющим жидкость на скважинный нагревательный элемент для создания импульса давления в стволе скважины мгновенным превращением жидкости в газ, и герметизирующий элемент, расположенный в стволе скважины, который герметизирует внутреннюю поверхность ствола скважины выше выпуска для нагретого газа и скважинного нагревательного элемента, для герметизации нагретого газа и импульса давления внутри ствола скважины. 11. Устройство по п.10, дополнительно содержащее колонну насосно-компрессорных труб, размещенную в стволе скважины, при этом герметизирующий элемент содержит пакер. 12. Устройство по п.10, в котором источник нагретого газа содержит работающий на выхлопных газах нагреватель, соединенный с трубопроводом в стволе скважины. 13. Устройство по п.12, в котором нагретый газ содержит продукты сгорания из работающего на выхлопных газах нагревателя. 14. Устройство по п.10, в котором нагретый газ содержит по меньшей мере один газ из диоксида углерода, монооксида углерода и водорода. 15. Устройство по п.10, в котором жидкость содержит воду. 16. Устройство по п.15, в котором вода содержит образующую водород добавку. 17. Устройство по п.15, в котором образующая водород добавка представляет собой пероксид. 18. Устройство по п.10, в котором жидкость образует водород при ее мгновенном превращении в газ.
МПК / Метки
МПК: E21B 43/24, E21B 43/25
Метки: способ, углеводородов, устройство, добычи, буровых, интенсификации, скважин
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/9-24367-sposob-i-ustrojjstvo-dlya-intensifikacii-dobychi-uglevodorodov-iz-burovyh-skvazhin.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ и устройство для интенсификации добычи углеводородов из буровых скважин</a>
Предыдущий патент: Гранулят, содержащий карбоксильный регулятор роста и твердый подкислитель
Следующий патент: Процесс получения соединений для применения в качестве ингибиторов sglt2
Случайный патент: Способ и устройство очистки низкокачественного кремнийсодержащего материала